Qui trình công nghệ sự báo xói lở bồi tụ ở các khu vực trọng điểm hạ du sông đồng nai – sài gòn

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM
Chương trình bảo vệ môi trường và phòng tránh thiên tai
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CẤP NHÀ NƯỚC – MÃ SỐ KC-08.29
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KHCN ĐỂ ỔN ĐỊNH LÒNG DẪN
HẠ DU HỆ THỐNG SÔNG ĐỒNG NAI - SÀI GÒN PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN
KINH TẾ - XÃ HỘI VÙNG ĐÔNG NAM BỘ

QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
DỰ BÁO XÓI LỞ BỒI TỤ Ở CÁC KHU VỰC
TRỌNG ĐIỂM HẠ DU SÔNG ĐỒNG NAI – SÀI GÒN
Chủ nhiệm đề tài:

PGS.TS. Hoàng Văn Huân

Thực hiện chính:

ThS. Nguyễn Đức Vượng

Tham gia thực hiện:

KS. Phạm Trung
KS. Nguyễn Ngọc Hải
KS. Nguyễn Văn Điển

5982-10
21/8/2006

Qui trình công nghệ dự báo xói lở bồi tụ ở các khu vực
trọng điểm hạ du sông Đồng Nai - Sài gòn

I. GIớI THIệU CHUNG
Hạ du sông Đồng Nai-Sài Gòn là vùng kinh tế trọng điểm của phía Nam
với thành phố Hồ Chí Minh, Biên Hòa, Bình Dơng, Vũng Tàu. Chế độ thủy văn
dòng chảy chịu sự điều tiết của các hồ chứa thợng nguồn Dầu Tiếng, Trị An,
Thác Mơ và trong tơng lai gần là Phớc Hòa. Quá trình biến đổi lòng dẫn vùng
hạ du chịu sự tác động giữa dòng chảy nguồn và dòng triều từ Biển Đông. Trong
thực tế, tổ hợp lu lợng xả lũ theo thiết kế của các hồ chứa thợng nguồn sẽ tác
động đến quá trình lòng dẫn ở hạ du, hiện tợng xói lở, bồi tụ ở các khu vực
trọng điểm rất cần thiết đợc quan tâm nghiên cứu.
Nghiên cứu, đánh giá quá trình diễn biến toàn hệ thống thuộc hạ du Đồng
Nai-Sài Gòn, cũng nh cho các khu vực trọng điểm nh Thanh Đa trên sông Sài
Gòn, thành phố Biên Hòa trên sông Đồng Nai, tổng kho xăng dầu Nhà Bè, các
công trình qua sông, các khu dân c ven sông ... rất cần thiết xác định đợc hành
lang an toàn để phòng tránh thiên tai do sạt lở bờ và qui hoạch phát triển.
Trớc những tổn thất rất nặng nề do hiện tợng xói lở, bồi tụ lòng dẫn hạ
du sông Đồng Nai-Sài Gòn trong gây hậu quả đặc biệt nghiêm trọng trong
khoảng chục năm gần đây:
- Làm chết 07 ngời, 03 ngời bị thơng;
- Một nhà 2 tầng và hàng chục nhà, quán chìm xuống sông, hàng chục
nhà khác phải di dời khẩn cấp;
- 2 cần cẩu;
- 4000 tấn than;
- Tổng diện tích đất bị mất đi do sạt lở lên đến hàng vạn mét vuông;
....
Tổng thiệt hại về tài sản ớc tính hàng chục tỷ đồng.
Chính vì vậy, xây dựng qui trình công nghệ dự báo xói lở, bồi tụ tại các

khu vực trọng điểm thuộc hạ du Đồng Nai-Sài Gòn hết sức cấp bách, có ý nghĩa
Quy trinh cong nghe 05.6.doc

3


thiết thực trong công tác cảnh báo, dự báo sạt lở bờ để phòng, tránh giảm nhẹ
thiên tai.
II. MụC ĐíCH, YÊU CầU
1. Mục đích
Nhằm xây dựng quy trình dự báo xói lở, bồi tụ ở các cấp độ và đối tợng sử
dụng khác nhau đáp ứng đợc công tác cảnh báo, dự báo sạt lở bờ, trợ giúp cho các
cấp chính quyền địa phơng kịp thời di dời các hộ dân sinh sống trong vùng có khả
năng xảy ra sạt lở cao nhằm tránh các tổn thất về ngời và tài sản của nhân dân, cơ
sở hạ tầng.
2. Yêu cầu:
Qui trình công nghệ phải dựa trên cơ sở khoa học vững chắc, cập nhật bổ
sung tài liệu cơ bản, quá trình biến đổi lòng dẫn và những thay đổi có liên quan.
Kết quả tính toán dự báo phải cụ thể và sát với thực tế để thông tin đến
UBND các cấp địa phơng, phòng chống lụt bão & giảm nhẹ thiên tai, đặc biệt
tránh thiệt hại về ngời và tài sản.
Để kết quả dự báo đem lại hiệu quả cao, cần có sự phối hợp cùng tham gia
thực hiện của địa phơng để qui trình công nghệ đợc hoàn thiện, phục vụ thiết
thực công tác dự báo, dễ và tiện lợi trong sử dụng.
III. MộT Số ĐặC ĐIểM CHíNH CủA BIếN ĐổI LòNG DẫN Hạ DU
ĐồNG NAI-SàI GòN
Các kết quả nghiên cứu về nguyên nhân, cơ chế của hiện tợng xói bồi lòng
dẫn hạ du Đồng Nai-Sài Gòn, đặc điểm của loại dạng lòng dẫn, các quy luật về hình
thái và diễn biến của sông Sài Gòn, của sông Đồng Nai và các sông khác thuộc hạ
du với các đặc điểm sau:

Sông Sài Gòn:
- Xu thế bồi tụ chiếm u thế ở đoạn gần chân đập Dầu Tiếng bởi lu lợng
xả hạn chế, sạt lở chỉ xảy ra cục bộ và mạnh mẽ trên đoạn sông khu vực Thanh Đa;
- Sạt lở bờ với tính chất cấp tính, đơn lẻ, không liên tục trong năm, phần
lớn xảy ra vào thời điểm khi triều rút, mực nớc hạ thấp trong các tháng triều
kém tháng 5 đến tháng 7 dơng lịch;

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

4


- Thực tế các đợt sạt lở xảy ra theo phơng thức sạt trợt sâu, sụp thẳng
đứng. Kích thớc các khối đất sạt lở kéo dài từ 20 đến 100 mét, lấn sâu vào bờ từ
10 đến 20 mét; Một lu ý là quá trình diễn ra sạt lở rất nhanh, rất bất ngờ và hâu
quả nghiêm trọng;
- Sạt lở bờ - ngoài những nguyên nhân chung do địa chất mềm yếu, do
dòng chảy - thì nguyên nhân do gia tăng tải lên khối đất ven bờ sông nh tại xí
nghiệp than, 2 xe cẩu xúc cát, xây nhà 2 tầng nhà họ Sa La Mai Thôn; Hay do
xây dựng lấn chiếm lòng sông, ra ngoai bờ sông nh Nhà hàng Hoàng Ty, cháo
vịt Bích Liên......
Sông Đồng Nai:
- Đoạn từ ngã ba sông Bé đến đầu cù lao Bạch Đằng, Tân Uyên, xói lở 2
bờ là chủ yếu, nguyên nhân do lòng sông là đá gốc. Sạt lở bờ diễn ra hàng năm
có tính chất xói lở thờng xuyên. Hậu quả là gây mất đất hai bên bờ sông, chiều
rộng sông mở rộng dần;
- Xói lở khu vực thành phố Biên Hòa các nguyên nhân do khai thác quá
mức và do hình thái lòng dẫn nh tại khu vực hạ lu cầu Ghềnh với bãi đá ngầm
giữa dòng là nguyên nhân chính, tác động làm dòng chảy hớng thắng vào bờ
gây xói lở;

- Sạt lở bờ khu vực hạ lu cầu Đồng Nai - ngoài những nguyên nhân chung
mang - thì nguyên nhân do khai thác cát bừa bãi, do sóng đợc tạo bởi các phơng
tiện vận tải thuỷ ra vào các cảng Đồng Nai, Bình Dơng, Cát Lái gây sạt lở.
Vùng các cửa sông Soài Rạp, Ngã Bảy, Đồng Tranh, Dừa ...
- Sạt lở bờ - ngoài những nguyên nhân chung mang - thì nguyên nhân
chính do sóng vào các đợt triều cờng nhất là khi gió Chớng, hoặc gió Tây
Nam hoạt động mạnh;
- Sạt lở có tính chất chu kỳ (thờng xuyên) vào mùa gió Đông Bắc (gió
chớng) và Tây Nam;
- Thờng xói lở lớp đất trên mặt;
IV. CáC PHƯƠNG PHáP Dự BáO SạT Lở
Dự báo biến đổi lòng dẫn có thể bằng nhiều phơng pháp khác nhau: từ tài
liệu cơ bản thực đo kết hợp điều tra thực tế, từ các công thức thực nghiệm, kinh

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

5


nghiệm, hay thông qua thí nghiệm mô hình vật lý, tính toán bằng mô hình toán,
phân tích ảnh viễn thám, không ảnh, công nghệ không phá huỷ.
Trên cơ sở tổng hợp tài liệu cơ bản địa hình, địa chất, thủy văn bùn cát thu
thập đợc của đề tài, chúng tôi xây dựng qui trình công nghệ dự báo áp dụng cho
các khu vực xói lở trọng điểm hạ du Đồng Nai-Sài Gòn theo phơng pháp truyền
thống (phân tích, tính toán dự báo xói lở từ tài liệu cơ bản thực đo kết hợp với
các đợt điều tra hiện trạng), phơng pháp phân tích ảnh viễn thám với GIS,
phơng pháp mô hình toán và phơng pháp theo công nghệ không phá huỷ, xem
sơ đồ tổng quát.
Việc dự báo định tính có tính chất xu thế từ số liệu đo đạc địa hình thực tế
nhiều giai đoạn trong quá khứ cho đến hiện tại để dự báo cho tơng lai đợc sử

dụng phổ biến nhất có thể thông qua các công thức thực nghiệm đợc xây dựng
mới, hay bằng kinh nghiệm biểu thị mối quan hệ giữa các yếu tố lòng dẫn với
nhau hay kết hợp với yếu tố dòng chảy.
Trong khi đó dự báo định lợng nhằm xác định một cách cụ thể phạm vi sạt
lở, chiều rộng sạt lở mới đợc nghiên cứu và cũng gặp khó khăn do nguồn kinh phí
hạn hẹp, hay nguồn số liệu đầu vào cho tính toán không đồng bộ, đầy đủ.
Phơng pháp tổng hợp, phân tích, tính toán suy luận từ tài liệu thực đo:
một thực tế là toàn bộ tài liệu, số liệu cơ bản lòng dẫn hạ du Đồng Nai-Sài Gòn
thu thập của các ngành, các cơ quan, đơn vị: nhiều khu vực không có, hoặc rất ít,
hoặc thiếu đồng bộ, thiếu tính liên tục; mặt khác nguồn kinh phí để đo đạc
thờng xuyên, định kỳ nhằm xây dựng một ngân hàng số liệu khá lớn để có thể
đạt đợc kết quả khả quan khi sử dụng phơng pháp này.
Phơng pháp công thức kinh nghiệm (cần nhiều liệt số liệu đo đạc thực tế
và các yếu tố xem xét dòng chảy, lòng dẫn): áp dụng công thức kinh nghiệm
thờng gặp sai số do chủ quan. Một khó khăn mang tính đặc thù riêng của hạ du
Đồng Nai-Sài Gòn là sự đa dạng của các khu vực sạt lở bờ về hình thức, tính
chất, cơ chế sạt lở, điều kiện lòng dẫn. Tuy nhiên, cũng cần có sự lựa chọn các
công thức đã có của các tác giả trong và ngoài nớc sao cho phù hợp, đặc biệt là
chú trọng để xây dựng công thức kinh nghiệm cho từng khu vực sạt lở trọng
điểm của hạ du Đồng Nai-Sài Gòn.
Phơng pháp mô hình toán: cùng với sự phát triển không ngừng của máy
tính, các phần mềm phát triển nhanh và luôn đợc bổ sung. Mô hình toán một
chiều, hai chiều, ba chiều mô phỏng rất sát thực các quá trình tự nhiên trong đó
Quy trinh cong nghe 05.6.doc

6


có chế độ thủy văn, thủy lực, diễn biến lòng dẫn. Một u điểm nổi bật của mô
hình toán là cho kết quả nhanh, chính xác.

Phơng pháp mô hình vật lý: trong kế hoạch 2006(2010, chúng ta hoàn
toàn có thể dự báo bằng phơng pháp mô hình vật lý khi cơ sở thí nghiệm tổng
hợp của Viện Khoa học Thuỷ lợi miền Nam đợc đầu t xây dựng hoàn chỉnh
vào cuối 2006.
V. CƠ Sở KHOA HọC XÂY DựNG QUI TRìNH CÔNG NGHệ Dự BáO
1. Cơ sở dữ liệu
Nguồn tài liệu, số liệu đa dạng, phong phú bao gồm tài liệu lịch sử (1895,
1939, 1965), tài liệu không ảnh, ảnh viễn thám, tài liệu địa chất dọc theo các tuyến
sông, tài liệu thủy văn của các trạm cơ bản, tài liệu chi tiết của các khu vực.
Kết quả điều tra khảo sát hàng năm vào mùa lũ, mùa kiệt về tình hình diễn
biến lòng sông, khai thác dòng sông của các ngành kinh tế, cập nhật việc xây
dựng các công trình trên sông và bảo vệ bờ của Viện Khoa học Thủy lợi miền
Nam từ 1978 đến nay.
Kết quả nghiên cứu của đề tài KC-08.29 thể hiện trên báo cáo chuyên đề
xác định nguyên nhân, cơ chế của hiện tợng sạt lở bờ, nghiên cứu và xác lập
quy luật hình thái, quy luật diễn biến lòng dẫn hạ du Đồng Nai-Sài Gòn.
2. Thiết bị máy móc và phần mềm
Với các thiết bị máy móc đợc trang bị ngày càng hiện đại, có độ chính
xác cao cho phép đo đạc:
- Các yếu tố dòng chảy: vận tốc (trị số & hớng) của các tầng nớc từ trên
mặt xuống đến lòng sông, lu lợng nớc, mực nớc, diện tích bằng máy ADCP;
phân bố bùn cát, lợng lợng bùn cát bằng máy đo trầm tích OBS.
- Lòng dẫn: với bộ máy GPS Trimble 4800 kết nối với máy hồi âm hai tần
số ODOM ECHOTRACT - MKIII cho phép đo vẽ các bản đồ địa hình lòng dẫn
tỷ lệ lớn 1/2000, 1/1000, 1/500 sai số tọa độ đến citimet; Việc theo dõi diễn biến
đờng bờ do sạt lở - xói bồi của một khu vực là hoàn toàn có thể thực hiện, cũng
nh cho phép nghiên cứu diễn biến quá trình biến đổi lòng dẫn trên hệ thống các
mặt cắt ngang cố định.
- Thiết bị radar xuyên đất với công nghệ không phá huỷ;

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

7


Với các trang thiết bị hiện có để thu thập tài liệu cơ bản hoàn toàn có thể
nâng công tác nghiên cứu diễn biến lòng sông ở một tầm cao hơn. Các quy luật
diễn biến lòng dẫn và hình thái sông hạ du Đồng Nai-Sài Gòn đợc bổ sung và
khẳng định, trợ giúp đắc lực cho công tác dự báo biến đổi lòng dẫn, sạt lở bờ.
Các phần mềm tin học càng ngày càng phát triển, đáp ứng nhu cầu nghiên
cứu, tính toán, thiết lập bản đồ, quản lý - cập nhật - khai thác cơ sở dữ liệu.
Với phần mềm ArcView GIS khi tăng cờng độ phân giải không gian các
kênh đa phổ theo kênh toàn sắc thì ảnh QuickBird sẽ cho ảnh có độ phân giải 0,61m.
Các phần mềm MIKE 11, mô hình toán MIKE 21C của Viện Thủy lực
Đan Mạch cho phép tiếp cận nghiên cứu dự báo xói lở, bồi tụ.
Sử dụng bộ mô hình MIKE 11 và MIKE 21C tính toán cho mạng lới
sông hạ du Đồng Nai-Sài Gòn đã đợc thiết lập, các bộ thông số đợc kiểm
nghiệm đạt độ chính xác, cho phép việc dự báo xói lở, bồi tụ ngắn hạn và dài hạn
cho các khu vực trọng điểm thuộc hạ du sông Đồng Nai-Sài Gòn: Thanh Đa, cầu
Bình Phớc, Biên Hòa, Tân Uyên, cầu Đồng Nai, Tổng kho xăng dầu Nhà Bè,
cầu Mơng Chuối v.v.. Đặc biệt bằng phơng pháp mô hình toán sau thời gian từ
3 giờ đến 6 giờ su khi nhận đợc dữ liệu đầu vào (biên lu lợng, biên mực
nớc), sẽ cho kết quả dự báo nhanh xói lở bờ sông hạ du Đồng Nai-Sài Gòn tại
một số khu vực trọng điểm.
3. Các nhà khoa học và cơ quan
Việc phối hợp cùng thực hiện các vấn đề nóng bỏng, bức xúc trong công
cuộc xây dựng phát triển đất nớc, phát triển vùng của các cơ quan và cá nhân
các nhà khoa học thể hiện sức mạnh tổng hợp, trí tuệ để nhằm giải quyết các vấn
đề nêu trên. Tuy nhiên rất cần thiết đợc sự quan tâm của các Bộ, Ngành và nhất
là của các cấp chính quyền địa phơng.

Các cơ quan quản lý, nghiên cứu và địa phơng:
- Các đơn vị quản lý khai thác hồ chứa: Nhà máy Thủy điện Trị An, Công
ty Khai thác Thủy lợi Dầu Tiếng, Công trình Thác Mơ (tơng lai là Phớc Hòa)
- Đài khí tợng thủy văn khu vực Nam bộ
- Ban chỉ huy PCLB & TKCN các tỉnh, các địa phơng Đông Nam bộ
- Đài phát thanh, truyền hình Bình Dơng, Đồng Nai, TP. Hồ Chí Minh.
- Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam.
Quy trinh cong nghe 05.6.doc

8


VI. TRìNH Tự CáC BƯớC THựC HIệN TRONG QUI TRìNH CÔNG
NGHệ Dự BáO XóI Lở BồI Tụ ở CáC KHU VựC TRọNG ĐIểM Hạ
DU ĐồNG NAI - SàI GòN
Đối với hạ du sông Đồng Nai-Sài Gòn là vùng bị khống chế, điều tiết dòng chảy
bởi các công trình thợng nguồn, tổng hợp các kết quả:
-

Điều tra thực tế các đợt sạt lở;

-

Kết quả tính toán sạt lở bằng công thức kinh nghiệm ;

-

Kết quả phân tích từ tài liệu đo đạc, từ phơng pháp phân tích ảnh hàng
không, ảnh viễn thám ; phơng pháp địa vật lý;

-

Kết quả xác lập loại hình lòng dẫn, quy hoạch hình thái, quy luật diễn biến hạ
du Đồng Nai-Sài Gòn ;

-

Kết quả bớc đầu tính toán biến đổi lòng dẫn bằng mô hình toán Mike 11,
Mike 21C ;
đề xuất quy trình công nghệ dự báo xói lở bồi tụ các khu vực trọng điểm hạ du Đồng
Nai-Sài Gòn (xem hình 1).

Hình 1: Quy trình công nghệ dự báo sạt lở bờ hạ du sông Đồng Nai - Sài Gòn
Tổng hợp:
- Các kết quả nghiên cứu, điều tra đo đạc
(phụ lục VI.2)
- Kết quả từ công nghệ phá hủy (sơ đồ hình 2)
- Bản đồ kết quả biến động đờng bờ (sơ đồ hình 3)

- Xác định nguyên nhân gây biến đổi lòng dẫn
- Dự báo xu thế
- Xác lập quy luật biến đổi lòng dẫn
1. Tính toán dự báo sạt lở bằng:
- Công thức kinh nghiệm
- Mô hình toán MIKE 11, MIKE 21C (hình 5)
- Mô hình vật lý
2. Tổng hợp, phân tích kết quả dự báo

Điều tra thực tế và đo
đạc, cập nhật thên tài

liệu, số liệu

Phân tích chế độ thuỷ
văn dòng chảy lũ-triều
Thông báo kết quả dự báo (bản đồ tỷ lệ lớn kèm sơ
họa chi tiết các vị trí có khả năng xảy ra sạt lở) đến
địa phơng (UBND các cấp) Ban PCLB & TKCN

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

9


Qui trình công nghệ chung dự báo xói lở bờ sông hạ du Đồng Nai-Sài Gòn đợc
kết hợp nhiều phơng pháp khác nhau: phơng pháp tổng hợp, phân tích suy luận từ tài
liệu cơ bản kết hợp điều tra diễn biến tình hình thực tế, phơng pháp mô hình toán (sử
dụng công cụ mô hình một chiều MIKE11 và mô hình hai chiều MIKE 21C) và các
phơng pháp khác. Kết quả tổng hợp, phân tích để đa ra bản đồ dự báo sạt lở (bản đồ số
các khu vực có khả năng sạt lở cao, vị trí, phạm vi hành lang).
Kết quả điều tra khảo sát thực tế hàng năm để cập nhật về những thay đổi do tự
nhiên hay do các hoạt động từ con ngời, phỏng vấn dân địa phơng, ghi hình, chụp ảnh
là một phần không thể thiếu trong công nghệ dự báo.
Bằng đo đạc thực tế, kết quả khảo sát địa hình, thuỷ văn bùn cát là cơ sở khoa học
để tính toán, chạy mô hình toán, phân tích những biến đổi của lòng dẫn. Tuy nhiên, việc
đo đạc đòi hỏi kinh phí tơng đối lớn.

Các bớc trình tự thực hiện:
1. Thu thập các tài liệu (xem phụ lục 2);
2. Điều tra thực tế, đo đạc cập nhật tài liệu ;
3. a, Phân tích nguyên nhân gây biến đổi lòng dẫn, dự báo xu thế

diễn biến từ tổng hợp kết quả 3 phơng pháp:
- Địa vật lý (nếu có) (xem hình 2);
- Phân tích ảnh viễn thám (xem hình 3);
- Tài liệu đo đạc mới, kết quả điều tra: (xem hình 4);
b, Quy luật biến đổi lòng dẫn;
4. Dự báo định lợng bằng mô hình toán Mike 11, Mike 21C (xem
hình 5), bằng công thức kinh nghiệm;
5. Kết quả dự báo dới dạng bản đồ, bảng biểu (vị trí, phạm vi, hành
lang);
6. Tổng hợp kết quả điều tra, phân tích kết quả dự báo và thông báo
đến địa phơng (UBND các cấp) và ban chỉ huy PCLB & TKCN.

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

10


VII. KIếN NGHị:
1) Nhà nớc, các Bộ, Ngành và địa phơng cần có chiến lợc và sự đầu t
liên tục cho công tác dự báo sạt lở bờ sông HDSĐNSG nhằm phòng tránh thiệt
hại về ngời, của cải vật chất, cơ sở hạ tầng.
2) Sạt lở bờ là vấn đề của toàn xã hội, cần thiết lập một tiểu ban thờng
trực phục vụ cho công tác dự báo sạt lở hạ du sông Đồng Nai-Sài Gòn có các cơ
quan quản lý, nghiên cứu và địa phơng, xây dựng và ban hành quy chế phối hợp
làm việc một cách chặt chẽ.
3) Để đa ra đợc kết quả dự báo có độ chính xác cao, cần phải kết hợp
nhiều phơng pháp cho từng khu vực khác nhau; Đồng thời cần đầu t hoàn
chỉnh khu thí nghiệm sông ngòi để có thể phối hợp giữa các phơng pháp mô
hình hình toán-mô hình vật lý-phơng pháp truyền thống từ tài liệu thực đo,
phơng pháp phân tích ảnh viễn thám và phơng pháp địa vật lý.

4) Xây dựng hệ thống mặt cắt ngang phục vụ cho đo đạc định kỳ hàng
năm để phục vụ nghiên cứu quá trình biến đổi lòng dẫn, đặc biệt là phục vụ công
tác dự báo sạt lở bờ hàng năm.
5) Tài liệu cơ bản vô cùng cần thiết: tài liệu địa hình các mặt cắt ngang
(đo định kỳ) các khu vực phân nhập lu chính, bình đồ lòng sông khu vực sạt lở;
tài liệu thuỷ văn bùn cát đo bằng các thiết bị hiện đại ADCP (đo tổng hợp các
yếu tố dòng chảy) và máy OBS (máy đo bùn cát lơ lửng).
6) Đối với từng đoạn sông, trên cơ sở hệ thống đợc quá trình biến đổi
lòng dẫn, sạt lở bờ sông để lựa chọn phơng pháp dự báo hay kết hợp cùng lúc
nhiều phơng pháp (nếu điều kiện cho phép).

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2005.

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

11


Phụ lục số 1
Anten thu

Nguồn và sự biến điệu

Anten phát

Nối đất

Mẫu tín hiệu và số hóa

Lu giữ số liệu

Xử lý số liệu
Hiển thị kết quả

Hình 2: Sơ đồ các bớc thực hiện phơng pháp Địa vật lý

Thu thập tài liệu: bản đồ nền,
không ảnh, ảnh vệ tinh

Số hóa bản đồ nền, chuyển đổi hệ
tọa độ các dữ liệu GIS theo VN

Nắn chỉnh ảnh vệ tinh, trích thông
tin đờng bờ
Cập nhật ảnh vệ tinh
Bản đồ GIS phân tích thay đổi

Bản đồ kết quả
(những biến đổi của đờng bờ)

Hình 3: Sơ đồ các bớc thực hiện phơng pháp phân tích ảnh viễn thám

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

12


Tổng hợp kết quả điều tra, nghiên cứu
tài liệu cơ bản

Xử lý, tính toán (Phân tích xáx định nguyên
nhân xói bồi)

Dự báo xu thế biến đổi đờng bờ và xác lập
quy luật biến đổi lòng dẫn

Dự báo định lợng xói bồi từ số liệu, tài liệu đo
đạc, công thức kinh nghiệm

Thông báo kết quả dự báo
(bằng phơng tiện liên lạc hoặc thông tin đại chúng)

Hình 4: Sơ đồ các bớc thực hiện phơng pháp điều tra thực tế và
phân tích tài liệu thực đo

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

13


- Thu thập tài liệu ảnh vệ tinh toàn vùng,
địa hình, thủy văn, bùn cát
- Chọn vùng cho mô hình 2 chiều

Thiết lập mô hình MIKE 11:
- Mạng lới sông
- Biên địa hình
- Biên thủy văn bùn cát

Cập nhật tài liệu:

- Thủy văn, bùn cát
- Địa hình, MC ngang

1. Chạy mô hình MIKE 11(SD ST)
- MIKE 11 HD: phần thủy lực
- MIKE 11 ST: phần bùn cát
2. Tối u bộ thông số của mô hình

Kết quả biên đầu vào cho mô hình
MIKE 21C (lu lợng, mực nớc,
lu lợng bùn cát)

Cập nhật kết quả điều tra thực tế và
tài liệu:
1. Mực nớc, lu lợng, bùn cát
(1 năm 2 lần, mỗi đợt đo 7-15
ngày đêm, chế độ đo 24
lần/24h)
2. Bình đồ địa hình lòng sông
(TL 1/5000, 1/10000)

Thiết lập mô hình MIKE 21C
- Địa hình
- Biên
- Mô phỏng

Chạy mô hìnhMIKE 21C (HD, RV)
- MIKE 21C HD: phần thủy lực
- MIKE 21C RV: phần hình thái

Dự báo biến đổi lòng dẫn

Trích kết quả
1. Thủy lực: mực nớc, lu tốc, lu lợng
2. Hình thái tại thời điểm cần dự báo
- Tốc độ xói, bồi lòng sông
- Bùn cát
- Biến đổi lòng dẫn

- Bản đồ thể hiện sự thay đổi đờng bờ
- Phân tích kết quả thay đổi về hình thái
và đánh giá sự tác động của các yếu tố
dòng chảy

Kết quả dự báo sạt lở

Hình 5: Sơ đồ các bớc thực hiện phơng pháp mô hình toán MIKE 11&MIKE 21C

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

14


Phụ lục 2
ĐIềU TRA, THU THậP Dự BáO XóI Lở

CHƯƠNG 1: YÊU CầU Và NộI DUNG THựC HIệN
A. Yêu cầu của điều tra, khảo sát hiện trờng
1. Đo đạc khảo sát tài liệu cơ bản phục vụ công tác dự báo xói lở.
2. Bổ sung chi tiết những biến đổi mới nhất của đờng bờ lên bản đồ;

3. Đánh giá khả năng mở rộng của vùng xói, những thiệt hại có thể xảy ra nếu
xói lở không đợc ngăn chặn, trên cơ sở đó tính toán tính xác định hành lang an toàn,
trờng hợp đặc biệt là phải di dời khẩn cấp ngời và tài sản ra khỏi vùng có khả năng
xảy ra sạt lở bờ khẩn cấp;
B. Nhiệm vụ của khảo sát hiện trờng
1. Công tác sơ họa: các dấu hiệu trên bờ, diễn biến đờng bờ, dòng chủ lu;
2. Đo đạc khối sạt lở (chiều dài, chiều sâu sạt lở bờ), biến đổi của đờng bờ,
bình đồ lòng sông, các mặt cắt ngang theo hệ thống mốc cố định trên bờ; đo các yếu tố
dòng chảy mực nớc, vận tốc dòng chảy (hớng tới bờ), lu lợng, độ đục;
CHƯƠNG 2: TRìNH Tự Và PHƯƠNG PHáP ĐIềU TRA, THU THậP
A. Công tác chuẩn bị
1. Bản đồ khu vực điều tra:
- Toàn khu vực điều tra: tỷ lệ 1/20.000 đến 1/10.000;
- Vị trí điều tra chi tiết, tỷ lệ 1/5.000 đến 1/500, trên đó thể hiện các
công trình qua sông, trên sông và ven sông;
2. Máy móc, thiết bị điều tra:
- Phơng tiện đi lại: ôtô, xe máy, ghe thuyền;
- Tùy theo điều kiện, khả năng, các máy móc, thiết bị phục vụ điều tra,
đo đạc: máy ảnh (máy ảnh kỹ thuật số), máy quay phim, máy định vị vệ tinh
GPS (nếu có), máy thuỷ bình, thớc đo nớc, máy kinh vĩ + mia, máy đo xa +
bộ đàm, máy toàn đạc điện tử, máy đo ADCP, máy tính xách tay+nguồn;
- Các trang vật dụng khác: mia, thớc dây, viết, tậpphiếu điều tra, cột
BT, xi măng, cát đá;

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

15


3. Phân công và kế hoạch điều tra:

a. Tổ chức điều tra định kỳ: điều tra liên ngành & địa phơng
- Có sự phân công trong đoàn công tác, trong đoàn công tác phải có ít
nhất một cán bộ biết tờng tận về đặc tính của đoạn sông;
- Chọn ngày tiến hành điều tra theo bảng thuỷ triều: vào mùa kiệt chọn các
ngày triều cờng - mồng 2, 3, 4 và 16, 17, 18 âm lịch trong các tháng 5, 6, 7 để có
đợc hình ảnh rõ nét về lòng dẫn khi mực nớc hạ thấp; vào mùa lũ cũng nên chọn
các ngày mồng 2, 3, 4 và 16, 17, 18 âm lịch;
- Liên hệ với các đơn vị quản lý công trình thợng nguồn và địa phơng
(cấp xã, phờng, ấp, khu phố) để có sự phối hợp trong quá trình thực hiện;
b. Tổ chức điều tra khi có xảy ra sạt lở bất thờng
4. Các công tác khác:
- Thu thập các số liệu lu lợng xả của công trình thợng nguồn; Thu
thập tài liệu khí tợng thủy văn các trạm cơ bản thuộc lu vực (tài liệu ma, tài
liệu mực nớc giờ);
- Mua ảnh vệ tinh (độ phân giải cao <1m) hàng năm (hoặc hai năm một
lần) phục vụ công tác dự báo;
B. Công tác hiện trờng:
1. Trên bờ:
1.1. Tiến hành thị thực dọc bờ sông khu vực sạt lở, cả về thợng và hạ lu, quan
sát phát hiện các vết nứt, sụt, lún, tình hình chất tải, xây cất nhà cửa, san
lấp v.v... chụp ảnh, sơ họa, xác định vị trí và đo đạc chiều dài, chiều rộng
vét nứt, lún sụt hay các cung đất bị sạt lở;
1.2. Phỏng vấn ngời dân ghi chép về tình hình sạt lở, lu ý về tính chất sạt lở,
mức độ, thời điểm xảy ra, khoảng thời gian diễn ra sạt lở, các nguyên nhân
theo nhận định của ngời dân, các dấu hiệu trớc khi xảy ra, thiệt hại;
1.3. Xác định hình thức sạt lở (sạt trợt từng mảng lớn, trợt cung tròn, trợt
chùi, trợt mái, sụt, cát chảy) ; Xác định đợc cơ chế của quá trình sạt lở;
1.4. Đo đạc tỷ mỉ qui mô vùng bờ bị sạt trợt, kích thớc khối đất bờ sông bị
sụp lở;
2. Dới sông:

2.1. Quan sát và sơ họa tình hình dòng chảy: hớng khi triều lên và khi triều
xuống tới đoạn bờ bị xói lở (tới đờng tiếp tuyến với bờ), các hiện tợng
Quy trinh cong nghe 05.6.doc

16


thuỷ lực nếu có, nớc đục hay nớc trong; Sơ hoạ các bãi bên, bãi giữa
(nếu có);
2.2. Tiến hành đo mực nớc và quan trắc lu tốc, lu lợng bằng máy đo tổng
hợp các yếu tố dòng chảy vào các giờ có vận tốc, lu lợng chảy xuôi,
chảy ngợc lớn nhất để biết các giá trị vận tốc, lu lợng, trờng phân bố
vận tốc dòng chảy trên mặt bằng và phân bố theo từng lớp nớc;
2.3. Quan sát bậc thụt bờ sông, mái bờ (dốc đứng, dốc, dốc vừa, thoải);
2.4. Quan sát xem có hiện tợng dòng nớc khoét sâu hàm ếch đối với lớp đất
dới; Cấu tạo địa chất bờ sông: lớp đất (sét, á sét, cát, bùn)
2.5. Đo đạc (hoặc Ước lợng) khoảng cách từ mép nớc (vào thời điểm chẵn
giờ) đến bờ sông, sơ họa trên bản đồ, hoặc bấm máy GPS;
2.6. Cập nhật tình hình xây dựng các công trình ven sông ở khu vực sạt lở và ở
thợng hạ lu cũng nh phía bờ đối diện, công trình qua sông, trên sông
(bè cá, khai thác cát);
2.7. Phối hợp với các đơn vị có máy đo sâu để đo bình đồ, đo mặt cắt ngang khu
vực có bờ sông bị xói lở nhằm xác định vị trí, qui mô hố xói, độ dốc mái
bờ sông;
3. Xây dựng hệ thống cốt mốc cố định vững chắc để sử dụng cho nhiều năm
(có cao-tọa độ quốc gia) khu vực xói lở theo các mặt cắt phục vụ đo đạc
diễn biến đờng bờ hàng năm; Các mặt cắt ngang đo đạc thẳng góc với dòng
chủ lu, cách nhau từ 30 m đến 200 m; Tại mỗi khu vực có đánh số thứ tự
mặt cắt từ nhỏ đến lớn theo chiều dòng chảy ra biển; Đo đạc các yếu tố dòng
chảy và biến đổi đờng bờ, bình đồ lòng sông khu vực;

4. Những xử lý ngoài tại hiện trờng:
4.1. Xác định đợc nguyên nhân gây xói lở bờ, do một hoặc tổ hợp của các yếu
tố, hoạt động sau:
4.1.1. Dòng chảy: hớng và trị số vận tốc, trục động lực, sóng vỗ;
4.1.2. Địa chất bờ sông bởi các lớp đất yếu, dễ bị dòng nớc hoặc sóng
phá huỷ;
4.1.3. Nằm ở khu vực trọng yếu của hình thái lòng dẫn: bờ lõm của khu
vực sông cong, ngã ba sông nơi phân nhập lu;
4.1.4. Công trình ven sông (kè, cầu cảng, đổ đất lấn chiếm) xây dựng ở
thợng, hạ lu, tại khu vực sạt lở hay bờ đối diện làm thay đổi hớng
dòng chảy tác động đến đoạn bờ sạt lở;
Quy trinh cong nghe 05.6.doc

17


4.1.5. Gia tăng tải trên bờ;
4.1.6. Khai thác cát;
4.1.7. Các hoạt động khác của con ngời;
4.2. Tính toán sơ bộ xói lở theo công thức:
4.2.1. Công thức từ số liệu đo đạc:
a)Tính tốc độ lở bờ của từng mặt cắt theo công thức:
Eb=(l1-l2)/T
l1, l2: khoảng cách từ mốc cố định tới bờ tại mặt cắt đo đạc giữa
hai lần đo (đơn vị: mét);
Eb: tốc độ lở bờ của mặt cắt (m/tháng, m/năm, m/đợt);
T: thời gian giữa hai lần đo (ghi rõ từ tháng năm của hai lần đo tháng, năm, đợt);
b) Vẽ đờng bờ mới lên bản đồ;
c) Trên cơ sở tài liệu cơ bản thu thập đợc, áp dụng công thức dự báo:

C=
Trong đó:

F
(m / nam)
T .L
F: diện tích bị xói trong T năm (m2)
L: chiều dài vùng xói (m)
T: thời gian (năm)
C: tốc độ xói lở trung bình (m/năm)

4.2.2. Công thức Pôpốp (sử dụng với đoạn sông thẳng)
Công thức Pôpốp tính xói vùng bờ cong, với giả thiết đáy sông càng sâu lở càng
mạnh có dạng:
i = C max .T .

Trong đó:

Zi Z0
Z max Z 0

Cmax: tốc độ xói lớn nhất, ở mặt cắt có độ sâu lớn nhất
Z i:

độ sâu của mặt cắt i

Zmax: độ sâu max tại mặt cắt có Cmax

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

Z0:

chiều sâu trung bình ở vùng sông thẳng

i:

chiều rộng xói dự báo ở mặt cắt i

T:

thời gian tính toán
18


Các bớc tiến hành:
-

Chia đoạn sông bị xói lở ra nhiều mặt cắt

-

Xác định mặt cắt có tốc độ xói lở lớn nhất Cmax

-

Xác định Zm tại mặt cắt Cmax

-

Xác định Zo

-

Xác định Zi

-

Tính i cho từng mặt cắt, nối lại sẽ đợc giới hạn vùng xói dự báo sau T
năm.

4.2.3. Công thức IBADZADE và TURIN (áp dụng đối với đoạn sông cong):
Điều kiện áp dụng:
-

Sông cong

-

Địa chất bờ tại các mặt cắt giống nhau hoặc gần giống nhau.

Lúc đó tốc độ xói lở bờ phụ thuộc chủ yếu vào bán kính tơng đối của từng mặt
cắt (I):
I = RI /BI
Trong đó:

Ri: bán kính cong tại mặt cắt thứ i.
Bi : chiều rộng sông tại mặt cắt thứ i.

Ibadzade và Turin đề nghị công thức sau:

i = 0 .e ( .
Trong đó: i:

i

)

tốc độ xói dự báo cho mặt cắt i (1 năm)

0:

tốc độ xói lớn nhất của mặt cắt đã quan sát đợc (1năm)

:

hệ số phản ánh điều kiện tự nhiên đợc tính:
=

Trong đó:

ln 1 ln 2
1 2

1, 2 : tốc độ xói của năm 1 và năm 2 ở cùng mặt cắt i.
1, 2: bán kính cong tơng đối ở mặt cắt i của năm 1 và
năm 2

Khi o và đợc xác định, tốc độ xói các năm tiếp theo đợc tính theo các bớc:
Bớc 1: Vẽ đờng trung gian (đờng giữa sông)
Bớc 2: Xác định mặt cắt tính toán.

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

19


Bớc 3: Xác định Ri, Bi ở từng mặt cắt tính i.
Bớc 4: Tính i cho các mặt cắt đánh dấu lên bản đồ.
Bớc 5: Nối các điểm đánh dấu, đợc giới hạn dự báo xói lở.
Phơng pháp IBADZADE và TURIN đã đợc áp dụng tính cho một số đoạn
sông cong trên sông Hồng và đoạn Sa Đéc trên sông Cửu Long cho kết quả tơng đối
sát với thực tế.

CHƯƠNG 3: SƠ Bộ ĐáNH GIá MứC Độ UY HIếP SạT Lở
A. Các chỉ tiêu dùng để đánh giá mức độ uy hiếp sạt lở:
1. Khoảng cách từ bờ sông đến nhà dân (cơ sở hạ tầng): Lo
TT

Lo (m)

Mức

1

Lớn hơn 30m

1

L01

2

Từ 10ữ30m

2

L02

3

Nhỏ hơn 10m

3

L03

2. Tốc độ sạt lở bờ: Eb
TT

Eb (m/năm)

Mức

1

Nhỏ hơn 5m/năm

1

Eb1

2

Từ 5ữ10m/năm

2

Eb2

3

Lớn hơn 10m/năm

3

Eb3

3. Mái dốc thềm bờ: Mo (tỷ số giữa bờ sông đến lạch sâu L/chênh lệch cao
trình bờ và cao trình lạch sâu (Z)
TT

Mo

Mức

1

Mo 3 hoặc LLS>0,3B

1

Mo1

2

Mo = 1,5ữ3 hoặc LLS=(0,2ữ0,3)B

2

Mo2

3

Mo 1,5 hoặc LLS0,3B

3

Mo3

[LLS: khoảng cách từ lạch sâu đến bờ; B là chiều rộng sông]

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

20


B. Các cấp độ uy hiếp sạt lở và xử lý:
1. Uy hiếp ở cấp 1:
Thiệt hại khi
xảy ra

Tổ hợp các chỉ tiêu
Eb2M1L1,
Eb1M2L1,
Eb1M3L1,
Eb2M1L1,

Eb1M1L1, Mất đất
Eb1M1L2,
Eb3M1L1,
Eb1M1L3

Xử lý
Khu có dân (cơ sở hạ tầng quan
trọng): lên kế hoạch theo dõi 2
lần/năm.

2. Uy hiếp ở cấp 2: cần có biện pháp
Thiệt hại khi
xảy ra

Xử lý

Mất đất, có khả
năng gây chết
ngời và thiệt
hại về tài sản

Khu có dân (cơ sở hạ tầng quan
trọng): thông báo ngay cho ngời dân
và chính quyền các cấp của địa

phơng.

Tổ hợp các chỉ tiêu
Eb3M2L2,
Eb2M2L2,
Eb2M1L3,
Eb3M3L1,
Eb2M3L1,
Eb2M1L2,
Eb2M3L2

Eb3M1L3,
Eb3M1L3,
Eb3M2L1,
Eb3M2L3,
Eb2M2L1,
Eb2M2L3,

Lên kế hoạch theo dõi mỗi quý một
lần.

3. Uy hiếp ở cấp 3: phải xử lý khẩn cấp
Tổ hợp các chỉ tiêu
Eb3M3L3,Eb3M2,L3,Eb2M3L3,
Eb3M3L2

Thiệt hại khi
xảy ra
Không kịp trở
tay: Gây chết

ngời, tài sản
chìm xuống
sông, mất đất

Xử lý
Khẩn trơng di dời ngời, tài sản
ra khỏi khu vực có khả năng xảy
ra sạt lở, đặc biệt có kèm theo
hiện tợng nứt, lún sụt, dòng
chảy mạnh xói thẳng vào bờ, mái
bờ rất dốc;
Cắm mốc, làm hàng rào và có
biển báo khu vực cấm.

4. Đa ra bản đồ tỷ lệ lớn (1/5000 đến 1/500) kèm theo tọa độ vị trí các đoạn
bờ có khả năng xảy ra sạt lở bờ theo các cấp độ uy hiếp rất chi tiết về địa danh (tổ dân
phố, khu, ấp, xã, phờng, quận, huyện, tỉnh thành), có bản đồ sơ họa kèm theo gắn với
các vị trí nền ngoài thực tế;

Quy trinh cong nghe 05.6.doc

21